CN116325296A - 电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的一个实施例的电池模块包括：子模块，包括电池单体堆组件，该电池单体堆组件具有多个电池单体和插设在相邻的电池单体之间并具有冷却液流路的流路间隔件，流经冷却液流路的绝缘冷却液与电池单体直接接触；模块壳体，配置为容纳子模块；前密封板，配置为覆盖模块壳体在纵向上的一侧的开口并且具有用于引入绝缘冷却液的入口；以及后密封板，配置为覆盖模块壳体在纵向上的另一侧的开口并且具有用于排出绝缘冷却液的出口。

Description

电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆
技术领域
本公开涉及一种电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆，更具体地，涉及这样的一种电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆：流入到模块壳体中以冷却电池单体的绝缘冷却液与电池单体的例如电极引线、汇流条等的部件直接接触从而实现有效冷却，并且使绝缘冷却液能够有效地流过相邻的电池单体之间的流路。
本申请要求于2021年06月08日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2021-0074423的权益，该专利申请的公开内容通过引用并入本说明书中。
背景技术
在使用冷却水的利用间接水冷方法的电池模块的情况下，冷却性能有限，因为冷却水不与电池单体直接接触，而是通过容纳电池单体的模块壳体间接接触电池单体。此外，由于必须在模块壳体外部提供例如单独的散热器的冷却装置以形成冷却流路，因此不可避免地增加了电池模块的总体积，这不可避免地引起能量密度方面的损失。
为了解决间接水冷方法的问题，需要开发一种具有如下结构的电池模块：将冷却液直接引入到模块壳体中，从而通过与电池单体和电连接部件的直接接触来实现快速冷却。
发明内容
技术问题
做出本公开以解决现有技术中的上述问题，因此本公开旨在提供一种具有如下结构的电池模块：将绝缘冷却液引入到电池模块中并且与电池单体和电连接部件直接接触以实现有效冷却，并且引入到电池模块中的冷却液可以顺畅地流动。
然而，本公开要解决的技术问题不限于上述问题，本领域技术人员将从下面描述的本公开中清楚地理解未提及的其他问题。
技术方案
为了解决上述问题，根据本公开的一个实施例的电池模块包括：子模块，包括电池单体堆组件，该电池单体堆组件具有多个电池单体和插设在相邻的电池单体之间并具有冷却液流路的流路间隔件，流经冷却液流路的绝缘冷却液与电池单体直接接触；模块壳体，配置为容纳子模块；前密封板，配置为覆盖模块壳体在纵向上的一侧的开口，并且具有用于引入绝缘冷却液的入口；以及后密封板，配置为覆盖模块壳体在纵向上的另一侧的开口，并且具有用于排出绝缘冷却液的出口。
冷却液流路可以沿着流路间隔件的纵向延伸。
流路间隔件可以沿着流路间隔件的高度方向交替地与位于流路间隔件的一侧的第一电池单体和位于流路间隔件的另一侧的第二电池单体接触。
冷却液流路可以包括：形成在流路间隔件与第一电池单体之间的第一冷却液流路；以及形成在流路间隔件与第二电池单体之间的第二冷却液流路。
第一冷却液流路和第二冷却液流路可以沿着流路间隔件的高度方向交替地形成。
流路间隔件可以包括：第一部分，设置为与位于流路间隔件的一侧的第一电池单体和位于流路间隔件的另一侧的第二电池单体间隔开；以及第二部分，设置为与第一电池单体和第二电池单体接触。
冷却液流路可以包括：分别形成在第一部分与第一电池单体之间以及第二部分与第二电池单体之间的第一冷却液流路；以及被第二部分包围的第二冷却液流路。
流经第一冷却液流路的绝缘冷却液可以通过直接接触进行冷却，并且流经第二冷却液流路的绝缘冷却液可以通过间接接触进行冷却。
第一冷却液流路和第二冷却液流路可以沿着流路间隔件的高度方向交替地形成。
流路间隔件可以包括：第一间隔件，分别插设在子模块的顶部与模块壳体之间以及子模块的底部与模块壳体之间；以及第二间隔件，插设在相邻的一对电池单体之间。
第二间隔件可以部分地插设于形成在相邻的一对电池单体之间的空间中。
第二间隔件可以设置为与第一间隔件间隔开。
第二间隔件可以具有多个间隔件孔，用于将相邻的一对电池单体彼此连通。
同时，根据本公开的一个实施例的电池组和车辆包括如上的根据本公开的一个实施例的电池模块。
有益效果
根据本公开的一个方面，绝缘冷却液流入到电池模块中并与电池单体和电连接部件直接接触，并且引入到电池模块中的冷却液可以顺畅地流动，从而能够高效和快速的冷却。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施例，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此本公开不应被理解为限于附图。
图1是示出根据本公开的一个实施例的电池模块的完整透视图。
图2是示出根据本公开的一个实施例的电池模块的分解透视图。
图3是示出沿图1的线A-A′截取的横截面的图。
图3a是示出图3所示的流路间隔件的另一形式的图。
图3b至图3d是示出图3所示的流路间隔件的其他形式的图。
图4是示出在图1所示的电池模块中除去前端板和前密封板的状态的图。
图5和图6是示出用于冷却的绝缘冷却液的流动的图。
图7是示出根据本公开的汇流条框架和流路间隔件的结合结构的图。
图8和图9是示出根据本公开的端子组件的具体结构的图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应理解为限于常规的和字典中的含义，而是基于发明人可以适当地定义术语的最佳解释的原则，基于与本公开的技术方面相对应的含义和构思来理解。因此，本文中提出的描述仅是用于说明的目的的优选实例，不意在限制本公开的范围，因此应当理解的是，在不脱离本公开范围的情况下，可以对其做出其他等同物和修改。
参照图1和图2，根据本公开的一个实施例的电池模块包括：子模块100、模块壳体200、前密封板300和后密封板400。除了上述部件以外，该电池模块还可以包括前端板500和/或后端板600和/或一对端子组件700。
参照图2至图6，子模块100包括电池单体堆组件110。除了电池单体堆组件110以外，子模块100还可以包括前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B。
电池单体堆组件110包括多个电池单体111和插设在相邻的电池单体111之间的至少一个流路间隔件112。电池单体堆组件110还可以包括插设在相邻的电池单体111之间的至少一个缓冲垫113。电池单体111、流路间隔件112和缓冲垫113以垂直直立形式堆叠在地面(平行于X-Y平面的表面)上，以形成单个电池单体堆组件110。
作为电池单体111，可以使用具有沿着电池单体111的纵向(平行于X轴)在相反方向上引出的一对电极引线111a的软包型电池单元。
一起参照图3至图3d以及图5和图6，流路间隔件112包括插设在相邻的电池单体111之间的冷却液流路112a，使得流经电池模块的绝缘冷却液的至少一部分可以与电池单体111直接接触。冷却液流路112a可以设置为多个。冷却液流路112a沿着流路间隔件112的纵向(平行于X轴)延伸。
流路间隔件112可以分别插设在相邻的电池单体111之间。在这种情况下，由于各个电池单体111的一侧和另一侧与流路间隔件112接触，因此具有最大化冷却效果并且引入到电池模块中的绝缘冷却液的流动变得更顺畅的优点。同时，与此不同，应用的流路间隔件112的数量可以仅为电池单体111的数量的约1/2。具体地，可以布置多个流路间隔件112，使得一对电池单体111位于相邻的一对流路间隔件112之间。在这种情况下，所有的电池单体111仅在两侧中的一侧与流路间隔件112接触。当以这种方式布置多个流路间隔件112时，通过进行直接冷却，可以实现电池单体111的冷却效率的改善和的能量密度的改善两者。
与图5和图6一起参照图3，流路间隔件112可以具有沿着流路间隔件112的高度方向(平行于Z轴的方向)交替地与位于流路间隔件112的一侧的第一电池单体和位于流路间隔件的另一侧的第二电池单体接触的形状。在这种情况下，冷却液流路112a包括形成在流路间隔件112与第一电池单体之间的第一冷却液流路和形成在流路间隔件112与第二电池单体之间的第二冷却液流路。第一冷却液流路和第二冷却液流路沿着流路间隔件112的高度方向(平行于Z轴)交替地形成。
根据如上所述的图3所示的流路间隔件112的结构，流经第一冷却液流路的绝缘冷却液与第一电池单体直接接触以进行冷却。流经第二冷却液流路的绝缘冷却液与第二电池单体直接接触以进行冷却。
接下来，将参照图3a以及图5和图6来描述具有与如上所述的图3的流路间隔件的形状不同的形状的流路间隔件的结构。流路间隔件112包括：第一部分，设置为与位于流路间隔件112的一侧的第一电池单体和位于流路间隔件112的另一侧的第二电池单体间隔开；以及第二部分，与第一电池单体和第二电池单体两者接触。
在这种情况下，冷却液流路112包括：分别形成在第一部分与第一电池单体之间以及第二部分与第二电池单体之间的第一冷却液流路；以及被第二部分包围的第二冷却液流路。流经第一冷却液流路的绝缘冷却液通过与电池单体111直接接触来进行冷却，并且流经第二冷却液流路的绝缘冷却液通过与电池单体111间接接触来进行冷却。此外，第一冷却液流路和第二冷却液流路沿着流路间隔件的高度方向(平行于Z轴)交替地形成。
接下来，将参照图3b至图3d以及图2、图5和图6描述具有与上述图3和图3a所示的流路间隔件的形状不同的形状的流路间隔件的结构。
参照图3b至图3d以及图2、图5和图6，流路间隔件112包括第一间隔件1121和第二间隔件1122。第一间隔件1121分别插设在子模块100的顶部与模块壳体200之间以及子模块100的底部与模块壳体200之间。第二间隔件1122插设在相邻的一对电池单体111之间。
第二间隔件1122部分地插设于形成在彼此相邻的一对电池单体111之间的空间中。第二间隔件1122被设置为与第一间隔件1121间隔开，以在第一间隔件1121与第二间隔件1122之间形成冷却液流路112a。流经冷却液流路112a的绝缘冷却液与电池单体111直接接触以进行冷却。如图3d所示，第二间隔件1122可以包括连通相邻的一对电池单体111的多个间隔件孔。
同时，在本公开中，用于冷却的绝缘冷却液是具有改善的绝缘性的冷却液，例如，可以使用绝缘油。
缓冲垫113可以插设在相邻的电池单体111之间，以吸收由于电池单体111的膨胀引起的体积膨胀。
参照图4至图7，前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B分别与电池单体堆组件110的纵向(平行于X轴)上的一侧和另一侧结合，使得多个电池单体111电连接。前汇流条框架组件120A设置有内端子123，并且后汇流条框架组件120B具有基本相同的结构但没有设置内端子123。因此，将省略对后汇流条框架组件120B的具体结构的详细描述，并且将主要描述前汇流条框架组件120A的具体结构。
前汇流条框架组件120A包括汇流条框架121、多个汇流条122和一对内端子123。汇流条框架121覆盖电池单体堆组件110在纵向(平行于X轴)上的一侧。
汇流条框架121具有多个冷却液孔121a。冷却液孔121a被用作通道，使得通过设置在前密封板300中的入口P1引入到模块壳体200中的绝缘冷却液可以通过汇流条框架121向电池单体堆组件110流动。
考虑到此功能，冷却液孔121a可以形成在与设置在电池单体堆组件110中的流路间隔件112相对应的位置处。此外，冷却液孔121a可以具有与流路间隔件112的尺寸相对应的尺寸。
通过形成在前汇流条框架组件120A中的冷却液孔121a向电池单体堆组件110引入的冷却液沿着箭头通过由流路间隔件112形成的冷却液流路112a向后汇流条框架组件120B流动(见图5和图6)。已经移动至后汇流条框架120B的绝缘冷却液通过在后汇流条框架120B中形成的冷却液孔121a向后密封板400流动，并且通过在后密封板400中设置的出口P2排出电池模块。
在此过程中，绝缘冷却液与电池单体111的电极引线111a、汇流条122和电池单体111的主体直接接触，以有效地冷却电池单体111。此外，当本公开的前汇流条框架组件120A包括内端子123时，绝缘冷却液也与内端子123直接接触。
汇流条122固定在汇流条框架121上并且与通过在汇流条框架121中形成的引线狭缝引出的电极引线111a结合，以将多个电池单体111电连接。与汇流条框架121类似，汇流条122可以包括形成在与流路间隔件112相对应的位置处的冷却液孔，使得绝缘冷却液可以通过。
内端子123固定在汇流条框架121上，并且与位于在电池单体堆组件110中设置的电池单体111中的最外侧电池单体111处的电池单体111的电极引线111a结合。内端子123被用作高电位端子。位于汇流条框架121在纵向(平行于Y轴)上的一侧的内端子123被用作正极高电位端子，并且位于汇流条框121在纵向上的另一侧的内端子123被用作负极高电位端子。内端子123与后面描述的外端子710(见图8和图9)电连接。
流入到电池模块中的绝缘冷却液可以填充前密封板300与前汇流条框架组件120A之间的空间，并且还可以填充后密封板400与后汇流条框架组件120B之间的空间。因此，绝缘冷却液与能够大量产生热量的部件的电极引线111a、汇流条122和内端子123接触，从而有效地冷却电池模块。
同时，参照图5、图6和图7，前汇流条框架组件120A的汇流条框架121和后汇流条框架组件120B的汇流条框架121可以包括在顶部和底部沿着纵向(平行于Y轴)形成的多个引导肋121b。引导肋121b具有在朝向电池单体堆组件110的方向上延伸的形状。引导肋121b形成在与流路间隔件112相对应的位置处。
同时，具有与引导肋121b对应的形状的固定部112b形成在流路间隔件112在纵向(平行于X轴)上的两端。通过引导肋121b和固定部112b，流路间隔件112在垂直方向(平行于Z轴)和纵向(平行于X轴)上的移动受到限制。因此，当前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B与电池单体堆组件110结合时，可以引导结合位置，从而提高组装的便利性。
参照图1至图6，模块壳体200容纳子模块100，子模块100包括电池单体堆组件110、前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B。模块壳体200具有在纵向(平行于X轴)上开口的一侧和另一侧。
参照图5、图6、图8和图9，前密封板300覆盖形成在模块壳体200在纵向(平行于X轴)上的一侧的开口。前密封板300具有用于流入绝缘冷却液的入口P1。为了防止绝缘冷却液泄漏，在前密封板300的边缘表面与模块壳体200的内表面之间可以插设有垫圈G(见图9)。
前密封板300设置有一对端子孔300a，用于在设置在前汇流条框架组件120A中的内端子123和后面描述的外端子710之间电连接的部件可以穿过端子孔300a。端子孔300a形成在与内端子123对应的位置处。
参照图6，后密封板400覆盖模块壳体200在纵向(平行于X轴)上的另一侧的开口，并且具有用于排出绝缘冷却液的出口P2。与前密封板300的情况一样，在后密封板400的边缘表面与模块壳体200的内表面之间可以插设有垫圈G，以防止绝缘冷却液泄漏。
前密封板300和后密封板400可以由绝缘树脂制成以用于电绝缘。
参照图8和图9，端子组件700包括位于前密封板300的外侧的外端子710以及与外端子710和电池单体111电连接的螺柱720。螺柱720固定至内端子123。螺柱720可以穿过内端子123并通过压装(press-fitting)固定至内端子123。固定至内端子123的螺柱720通过在前密封板300中形成的端子孔300a引出，并与外端子710结合。
端子组件700还可以包括插设于在前密封板300中形成的端子孔300a中的环形端子间隔件730。端子间隔件730可以由金属材料制成。如果设置端子间隔件730，则螺柱720穿过端子间隔件730。
端子组件700还可以包括用于将外端子710紧固至螺柱720的紧固螺母740。紧固螺母740紧固至贯穿端子间隔件730和外端子710的紧固部712的螺柱720，使得外端子710的紧固部712紧密地固定至端子间隔件730。因此，内端子123和外端子710通过端子间隔件730彼此电连接。
端子组件700还可以包括第一O形环750，其覆盖端子间隔件730的外周并且插设在前密封板300的内表面与内端子123之间。参照图9，第一O形环750防止引入到前密封板300与汇流条框架121之间的空间中的绝缘冷却液通过冷却液孔300a的内表面与端子间隔件730之间的空间泄漏到前密封板300的外部。
另外，端子组件700还可以包括第二O形环760，其位于压装到内端子123中的螺柱720周围，并且暴露于内端子123与汇流条框架121之间的空间，并且插设在内端子123与汇流条框架121之间。第二O形环760防止引入到前密封板300与汇流条框架121之间的空间中的绝缘冷却液通过内端子123与螺柱720之间的空间以及端子间隔件730的内表面与螺柱720之间的空间泄漏到前密封板300的外部。
参照图1和图2以及图5和图6，前端板500覆盖前密封板300并且固定至模块壳体200。后端板600覆盖后密封板400并且固定至模块壳体200。
前端板500包括：端子暴露部500a，用于将外端子710的连接部711暴露于前端板500的外部；以及入口暴露部500b，用于将入口P1暴露于前端板500的外部。后端板600包括出口暴露部600b，用于将出口P2暴露于后端板600的外部。
当应用了前端板500和后端板600时，在前端板500与模块壳体200之间的结合区域中以及后端板600与模块壳体200之间的结合区域中可以插设有用于防止绝缘冷却液泄漏的垫圈。
同时，根据本公开的一个实施例的电池组和车辆包括如上所述的根据本公开的电池模块。该电池组包括：至少一个根据本公开的电池模块；以及用于容纳至少一个电池模块的电池组壳体。电池模块可以通过在前端板500和/或后端板600中形成的紧固孔H紧固至电池组壳体。也就是说，紧固孔H可以提用于紧固电池组壳体和电池模块的紧固装置(例如，螺栓)插入其中的空间。同时，当电池组包括多个电池模块时，多个电池模块也可以通过在前端板500和/或后端板600中形成的紧固孔H彼此紧固。
根据本公开的一个实施例的电池组可以包括至少一个如上所述的根据本公开的一个实施例的电池模块。该电池组可以包括另外的部件，例如，电池组壳体和/或电池管理系统(BMS)以及至少一个上述电池模块。
根据本公开的一个实施例的车辆可以包括至少一个电池模块和/或如上所述的电池组。根据本公开的一个实施例的车辆可以是，例如，通过由本公开的电池模块和/或电池组供电来驱动的混合动力车辆或电动车辆。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解的是，详细描述和具体实例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅以例示的方式给出它们，因为本领域技术人员将从该详细描述中清楚地看到本公开范围内的各种改变和修改。
[参考符号说明]
100：子模块
110：电池单体堆组件
111：电池单体
111a：电极引线
112：流路间隔件
1121：第一间隔件
1122：第二间隔件
112a：冷却液流路
112b：固定部
113：缓冲垫
120A：前汇流条框架组件
120B：后汇流条框架组件
121：汇流条框架
121a：冷却液孔
121b：引导肋
122：汇流条
123：内端子
200：模块壳体
300：前密封板
300a：端子孔
P1：入口
G：垫圈
400：后密封板
P2：出口
500：前端板
500a：端子暴露部
500b：入口暴露部
600：后端板
600b：出口暴露部
700：端子组件
710：外端子
711：连接部
712：紧固部
720：螺柱
730：端子间隔件
740：紧固螺母
750：第一O形环
760：第二O形环

Claims (15)

1.一种电池模块，包括：
子模块，包括电池单体堆组件，所述电池单体堆组件具有多个电池单体和插设在相邻的电池单体之间并具有冷却液流路的流路间隔件，流经所述冷却液流路的绝缘冷却液与所述电池单体直接接触；
模块壳体，配置为容纳所述子模块；
前密封板，配置为覆盖所述模块壳体在纵向上的一侧的开口并且具有用于引入所述绝缘冷却液的入口；以及
后密封板，配置为覆盖所述模块壳体在纵向上的另一侧的开口并且具有用于排出所述绝缘冷却液的出口。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却液流路沿着所述流路间隔件的纵向延伸。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述流路间隔件沿着所述流路间隔件的高度方向交替地与位于所述流路间隔件的一侧的第一电池单体和位于所述流路间隔件的另一侧的第二电池单体接触。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述冷却液流路包括：
形成在所述流路间隔件与所述第一电池单体之间的第一冷却液流路；以及
形成在所述流路间隔件与所述第二电池单体之间的第二冷却液流路。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述第一冷却液流路和所述第二冷却液流路沿着所述流路间隔件的所述高度方向交替地形成。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述流路间隔件包括：
第一部分，被设置为与位于所述流路间隔件的一侧的第一电池单体和位于所述流路间隔件的另一侧的第二电池单体间隔开；以及
第二部分，被设置为与所述第一电池单体和所述第二电池单体接触。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述冷却液流路包括：
分别形成在所述第一部分与所述第一电池单体之间以及所述第二部分与所述第二电池单体之间的第一冷却液流路；以及
被所述第二部分包围的第二冷却液流路。
8.根据权利要求7所述的电池模块，
其中，流经所述第一冷却液流路的绝缘冷却液通过直接接触进行冷却，并且
其中，流经所述第二冷却液流路的绝缘冷却液通过间接接触进行冷却。
9.根据权利要求7所述的电池模块，其中，所述第一冷却液流路和所述第二冷却液流路沿着所述流路间隔件的高度方向交替地形成。
10.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述流路间隔件包括：
第一间隔件，分别插设在所述子模块的顶部与所述模块壳体之间以及所述子模块的底部与所述模块壳体之间；以及
第二间隔件，插设在相邻的一对电池单体之间。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中，所述第二间隔件部分地插设于形成在所述相邻的一对电池单体之间的空间中。
12.根据权利要求10所述的电池模块，其中，所述第二间隔件被设置为与所述第一间隔件间隔开。
13.根据权利要求10所述的电池模块，其中，所述第二间隔件具有多个间隔件孔，所述间隔件孔用于将所述相邻的一对电池单体彼此连通。
14.一种电池组，包括权利要求1至13中的任意一项所述的电池模块。
15.一种车辆，包括权利要求1至13中的任意一项所述的电池模块。
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Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4362321B2 (ja) * 2003-06-13 2009-11-11 パナソニック株式会社 組電池
KR20060102853A (ko) * 2005-03-25 2006-09-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP5142605B2 (ja) * 2007-06-28 2013-02-13 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
US20100104927A1 (en) * 2008-10-29 2010-04-29 Scott Albright Temperature-controlled battery configuration
KR101560556B1 (ko) * 2012-08-10 2015-10-16 주식회사 엘지화학 고비열, 고점성 및 전기 절연성의 냉매를 포함하는 전지팩
JP2014078471A (ja) * 2012-10-12 2014-05-01 Toshiba Corp 二次電池および二次電池システム
KR102061745B1 (ko) * 2016-04-25 2020-01-02 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102643493B1 (ko) * 2018-06-28 2024-03-04 현대자동차주식회사 차량의 배터리 시스템
KR20200048648A (ko) * 2018-10-30 2020-05-08 삼성전자주식회사 배터리 셀을 냉각하기 위한 구조체 및 이를 포함하는 배터리 시스템
US20200266506A1 (en) * 2019-02-18 2020-08-20 3M Innovative Properties Company Battery module and system
FR3100928B1 (fr) * 2019-09-13 2022-12-30 Renault Sas Batterie d’accumulateurs refroidie
KR102364498B1 (ko) 2019-12-11 2022-02-17 주식회사 썬다이오드코리아 수직으로 적층되고 공통 전극을 가지는 마이크로 디스플레이의 화소

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